Vsebina
- Gorivo za energijo
- Primerjava fermentacije in celične respiracije
- Energija iz celične respiracije
- Energija iz procesa fermentacije
Vse življenje potrebuje energijo za opravljanje življenjskih funkcij. Tudi sedenje in branje mi vzame energijo. Rast, prebava, gibanje: vsi zahtevajo porabo energije. Tek na maratonu vam vzame veliko energije. Torej, od kod prihaja vsa ta energija?
Gorivo za energijo
Energija, ki je potrebna za opravljanje življenjskih funkcij, izvira iz razpada sladkorja. Fotosinteza energijo sonca uporablja za kombiniranje ogljikovega dioksida in vode, da nastane glukoza (sladkor), ki oddaja kisik kot odpadni produkt. Rastline hranijo to glukozo kot sladkor ali škrob. Živali, glive, bakterije in - včasih - druge rastline se napajajo iz teh rastlinskih virov in razgradijo škrob ali sladkor, da sprostijo shranjeno energijo.
Primerjava fermentacije in celične respiracije
Fermentacija in celično dihanje se razlikujeta v enem kritičnem dejavniku: kisik. Celično dihanje uporablja kisik pri kemični reakciji, ki sprošča energijo iz hrane. Fermentacija poteka v anaerobnem ali kisikovem izpuščenem okolju. Ker fermentacija ne uporablja kisika, se molekula sladkorja ne razgradi popolnoma in tako sprosti manj energije. Proces fermentacije v celicah sprosti približno dve energijski enoti, medtem ko celično dihanje sprosti skupno približno 38 energijskih enot.
Energija iz celične respiracije
Pri celičnem dihanju se kisik kombinira s sladkorji, da sprosti energijo. Ta proces se začne v citoplazmi in zaključi v mitohondrijih. V citoplazmi se en sladkor razbije na dve molekuli pirovične kisline, pri čemer se sprostijo dve energijski enoti adenozin trifosfata ali ATP. Dve molekuli pirovične kisline se premikata v mitohondrije, kjer se vsaka molekula pretvori v molekulo, imenovano acetil CoA. Vodikovi atomi acetil CoA se odstranijo v prisotnosti kisika in sprostijo elektron vsakič, dokler ne ostane vodik. Na tem mestu se je razpadel acetil CoA, ostaneta le ogljikov dioksid in voda. Ta postopek sprosti štiri energijske enote ATP. Zdaj elektroni prehajajo po verigi prenosa elektronov in na koncu sprostijo približno 32 ATP enot. Torej postopek celičnega dihanja sprosti približno 38 ATP energijskih enot iz vsake molekule glukoze.
Energija iz procesa fermentacije
Kaj pa, če celica nima dovolj kisika za celično dihanje? Iz te anaerobne poti izhaja stavek "začuti pekoč". Če je raven kisika v celicah prenizka za celično dihanje, običajno zato, ker pljuča ne morejo slediti potrebam celic po kisiku, potem poteka fermentacijsko celično dihanje. V tem primeru se molekula sladkorja razgradi le v citoplazmi celic in sprosti približno dve energijski enoti ATP. Proces razpada se ne nadaljuje v mitohondrijih. Delna razgradnja glukoze sprosti malo energije, da lahko celica še naprej deluje, vendar zaradi nepopolne reakcije nastane mlečna kislina, ki se nabira v celici. Ta fermentacija mlečne kisline povzroči pekoč občutek, ko mišice ne dobijo dovolj kisika za celično dihanje.